Stickoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO2) sind zwei Gase, deren Moleküle aus Stickstoff-und Sauerstoffatomen bestehen. Diese Stickoxide tragen zum Problem der Luftverschmutzung bei und spielen eine Rolle bei der Bildung von Smog und saurem Regen. Sie werden sowohl von natürlichen als auch von Menschen erzeugten Quellen in die Erdatmosphäre freigesetzt.

Stickoxid ist ein farbloses, brennbares Gas mit leichtem Geruch. Stickstoffdioxid ist ein tiefrot-orangefarbenes Gas, das giftig, aber nicht brennbar ist., Es ist zusammen mit Aerosolen für die rötlich-braune Farbe des Smogs verantwortlich. Bei hohen Konzentrationen ist es hochgiftig und kann schwere Lungenschäden verursachen. Stickstoffdioxid ist ein starkes Oxidationsmittel und daher sehr reaktiv mit anderen Verbindungen.

Quellen von Stickoxiden

Wissenschaftler schätzen, dass die Natur jedes Jahr zwischen 20 und 90 Millionen Tonnen Stickoxide auf der Erde produziert. Natürliche Quellen sind Vulkane, Ozeane, biologischer Verfall und Blitzeinschläge. Menschliche Aktivitäten fügen unserer Atmosphäre jährlich weitere 24 Millionen Tonnen Stickoxide hinzu.,

Vier Repräsentationen, die Chemiker für Stickstoffdioxid (NO2) verwenden.
Credit: UCAR (Randy Russell)

Sowohl NO als auch NO2 entstehen bei der Hochtemperaturverbrennung in der Atmosphäre, wenn sich Sauerstoff mit Stickstoff verbindet. Die Abgase von PKW und LKW sind Hauptquellen für Stickoxide, ebenso wie die Emissionen aus elektrischen Kraftwerken. Automobilabgase haben mehr NO als NO2, aber sobald das NO in die Atmosphäre freigesetzt wird, verbindet es sich schnell mit Sauerstoff in der Luft, um NO2 zu bilden.,

Stickoxide als Schadstoffe

Stickoxide sind zumindest teilweise für verschiedene Arten der Luftverschmutzung verantwortlich. Stickstoffdioxid verleiht dem rötlich-braunen Dunst, den wir Smog nennen, seine Farbe. Die Photodissoziation von Stickstoffdioxid durch Sonnenlicht erzeugt Stickoxid und Ozon in der Troposphäre, die ein weiterer Bestandteil des Smogs ist. Eine Reihe chemischer Reaktionen wandelt flüchtige organische Verbindungen (VOCs) in Substanzen um, die sich mit Stickstoffdioxid verbinden, um PAN (Peroxyacytylnitrat) zu erzeugen, ein weiteres Element im Smog., Stickstoffdioxid in der Luft reagiert auch mit Wasserdampf unter Bildung von Salpetersäure, einer der Säuretypen bei saurem Regen.

Die Stickstoffdioxidkonzentration in unverschmutzter Luft beträgt etwa 10 Teile pro Milliarde (ppb). Im Smog steigt die Konzentration zwanzigfach auf etwa 200 ppb.

Verwendung von Stickoxiden

Obwohl Stickoxide als Schadstoffe zweifelhaft an Bedeutung gewonnen haben, werden sie auch in einigen industriellen Prozessen vorteilhaft eingesetzt. Stickoxid wird in großem Maßstab hergestellt und anschließend zur Herstellung von Salpetersäure (HNO3) verwendet., Um Stickoxid für industrielle Zwecke zu erzeugen, kombinieren Chemiker Ammoniak (NH3) mit Sauerstoff (O2) und setzen Wasser (H2O) als Nebenprodukt frei. Stickstoffverbindungen aus Salpetersäure werden verwendet, um chemische Düngemittel, Sprengstoffe und andere nützliche Substanzen herzustellen.